Resume Sumbu Simetri Kristalografi Tugas Mata Kuliah Mineralogi
Nama Nim Semester
Dosen Pengampu
: Arkan Hauzan Ali : 4100240119 : I
: Dr. Ir. Hill Gendoet Hartono, S.T., M.T.
Institut Teknologi Nasional Yogyakarta Fakultas Teknik & Perencanaan Program Studi S1 Teknik Geologi
2024
ABSTRAK
Sumbu simetri merupakan garis imajiner yang melintasi pusat kristal, di mana rotasi kristal di sekitar sumbu ini menghasilkan beberapa orientasi identik. Sumbu simetri diklasifikasikan menjadi tiga jenis: gire, giroide, dan sumbu inversi putar. Selain itu, sudut simetri didefinisikan sebagai sudut antara sumbu-sumbu dalam kristal, yang berawal dari titik pertemuan sumbu utama dan memengaruhi morfologi kristal. Bidang simetri adalah bidang imajiner yang membagi kristal menjadi dua bagian identik, di mana satu bagian merupakan refleksi dari bagian lainnya.dengan kata lain Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal, dan bila kristal diputar dengan poros sumbu tersebut sejauh satu putaran penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan yang sama.
PENDAHULUAN
Kristalografi adalah cabang ilmu yang memfokuskan pada studi sifat-sifat geometris kristal, terutama yang berkaitan dengan perkembangan, pertumbuhan, dan penampilan eksternal struktur internal serta sifat fisik lainnya. Di sisi lain, mineralogi merupakan ilmu yang mendalami karakteristik mineral penyusun batuan yang terdapat di Bumi. Dalam mempelajari kristalografi, kita akan mengeksplorasi bagaimana dan di mana kristal dipahami sebagai bidang homogen yang memiliki bentuk poliedral tertentu. Permukaan halus dalam suatu kristal, dalam konteks kristalografi dan mineralogi, sering kali bersifat anisotropik dan transparan.
Sementara itu, kajian dalam mineralogi berfokus pada mineral sebagai zat padat homogen yang terdapat di alam, dengan komposisi kimia tertentu dan struktur atom yang teratur, biasanya terbentuk secara alami. Pemahaman mengenai "kristal" sangat berkaitan dengan bentuk dan klasifikasi mineral dalam sistem kristal. Di samping itu, pengetahuan tentang
"mineral" merupakan prasyarat penting untuk mempelajari bagian padat dari Bumi yang terdiri dari batuan. Oleh karena itu, untuk memahami struktur batuan dengan baik, penting untuk mengenali terlebih dahulu kristal dan mineral penyusunnya. Mengingat hal-hal tersebut, praktikum kristalografi dan mineralogi dilakukan untuk memperdalam pemahaman kita tentang ilmu ini.
Dalam pembahasan mata kuliah ini, akan dijelaskan mengenai sistem kristal dan unsur-unsur simetri dalam kristal.
TUJUAN
1.Memenuhi tugas mata kuliah Mineralogi
2.Mengetahui metode analisis Mineralogi Biologi
3.Mendeskripsikan struktur, komposisi, sifat-sifat Sumbu Simetri Kristal METODE PENELITIAN
Penelitian ini menggunakan metode kualitatif dengan pendekatan studi pustaka (library research). Pendekatan ini dilakukan dengan mengumpulkan dan menganalisis sumber- sumber literatur yang relevan dengan topik penelitia
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal, dan bila kristal diputar dengan poros sumbu tersebut sejauh satu putaran penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan yang sama.
a. Gire, atau sumbu simetri biasa. Cara mendapatkan nilai simetrinya adalah dengan memutar kristal pada porosnya dalam satu putaran penuh. Bila terdapat dua kali kenampakan yang sama dinamakan digire, bila tiga trigire, dan seterusnya sesuai dengan jumlahnya.
b. Giroide adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan memproyeksikannya pada bidang horizontal.
c. Sumbu inversi putar adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan mencerminkannya melalui pusat kristal.
Penulisan nilai simetrinya dengan cara menambahkan bar pada angka simetri itu.
Bila tiga tribar, empat tetrabar, dan seterusnya.
Ada 4 jenis sumbu simetri :
1.Sumbu simetri gyre
Berlaku bila kenampakan satu sama lain pada, kedua belah pihak/ kedua ujung sumbu sama dinotasikan dengan huruf L ( linier ) atau g ( gyre ). Penulisan nilai pada kan atas atau kanan bawah notasi.
Contoh : L4 = L4 = g4 = g4
a. Bigyre
Apabila kristal diputar 3600 dengan sumbu tersebut sebagai poros putarannya, akan muncul 2 kali kenampakan.
Contoh : L2 = L2 = g2 = g2 b. Trigyre
Apabila kristal diputar 3600 dengan sumbu tersebut sebagai poros putarannya, akan muncul 3 kali kenampakan.
Contoh : L3 = L3 = g3 = g3 c. Tetragyre
Apabila kristal diputar 3600 dengan sumbu tersebut sebagai poros putarannya, akan muncul 4 kali kenampakan.
Contoh : L4 = L4 = g4 = g4 d. Hexagyre
Apabila kristal diputar 3600 dengan sumbu tersebut sebagai poros putarannya, akan muncul 6 kali kenampakan.
Contoh : L6 = L6 = g6 = g6
2.Sumbu Cermin Putar ( Gyroide )
Dinoasikan dengan huruf S ( Spiegel Axepy ) = Sumbu Spigel.
Sumbu cermin putar didapatkan dari kombinasisuatu perputarn dimana, sumbu tersebut sebagai poronya, dengan pencerminan ke arah suatu bidang cermin putar yang tegak lurus dengan sumbu tersebut bidang cermin ioni disebut dengan cermin putaran atau bidang normal.
Macam – macam Gyroide : a. Digyroide ( S2 )
Sumbu cermin putar bernilai 2, besar perputaran 1800 yang artinya satu putaran bernilai 1800 menuju 18 dilanjutkan dengan pencermiana tegak lurus bidang cermin putaran menempati 1 kembali.
b. Trigyroide ( S3 )
Sumbu cermin putar bernilai 3, besar perputaran 1200. dalam penentuan dan cara mandapatkan sumbu bernilai 3 caranya sama dengan Digyroide.
c. Tetragyroide ( S4 )
Sumbu cermin putar bernilai 4. besar perputara 900, maka akan terjadi kenampakan beru element simetri dari 1 lewat 1’ menempati 2. Pada kenampakan pertama, Tetragyroide merupakan Digyroide, asal susunan keseluruhan diputar sebesar 1800 d. Hexagyroide ( S6 )
Sumbu cermin putar bernialai 6, besar perputaran 600.
3.Sumbu Inversi Putar
Sumbu ini merupakan hasil perputaran dengansumbu tersebut sebagai poros perputarannya, dilanjutkan dengan menginverskan auat membalik melalui titik atau pusat simetri pada sumbu tersebut yang disebut Sentrum Inversi.
.
Cara Membaca Sumbu Kristal
Dalam sistem kristalografi, kristal ada yangmemiliki tiga (3) sumbu kristal dan ada yang memiliki empat (4) sumbu kristal. Sumbusumbu kristal tersebut kita beri nama saja, yaitu sumbu a, sumbu b dan sumbu c (Gambar kanan). Sumbu a memiliki kedudukan secara lateral yang dibentuk oleh dua bidang kristal yang saling berhadapan menembus bidang pada sisi depan dan bidang pada sisi belakang. Sumbu b memiliki kedudukan secara horizontal yang dibentuk oleh dua bidang kristal yang saling berhadapan menembus bidang pada sisi kanan dan bidang pada sisi kiri. Sumbu c adalah sumbu vertikal yang menembus bidang pada sisi atas dan sisi bawah. Ke semua sumbu kristal tersebut selalu melalui dan bertemu di pusat kristal. Garis-garis bayangan dari masing-masing sumbu kristal tersebut berkedudukan tertentu,membentuk sudut sumbu kristal. Sudut sumbu kristal kita beri notasi α, β dan γ.
Sudut α dibentuk oleh sumbu b dan c, sudut β dibentuk oleh sumbu b dan a dan sumbu γ dibentukoleh sumbu a dan c (Gambar kiri)
Panjang dan kedudukan sumbu kristal
Dalam ilmu vektor dikenal adanya hukum Cartesia. Kedudukan masing-masing sumbu kristal tersebut hampir mirip dengan koordinat Cartesia (Gambar ). Koordinat Cartesia dibentuk oleh tiga sumbu yang masing-masing memiliki kedudukan saling tegak lurus, yaitu sumbu x (horizontal), sumbu y (vertikal) dan sumbu z (lateral). Mengacu pada 32 koordinat Cartesia tersebut; sumbu-sumbu dalam kristalografi, yaitu sumbu a sejajar dengan koordinat z, sumbu b sejajar dengan koordinat x dan sumbu c sejajar dengan koordinat y. Setiap sumbu kristal memiliki nilai vektor tertentu (Gambar kiri bawah).
Nilai vektor tersebut dalam ilmu kristalografi ditentukan dengan angka absolut, misalnya 1 (satu), 2 (dua) dan 3 (tiga), ada yang bernilai positif dan ada yang bernilai negatif karena setiap sumbu kristal harus melalui pusat kristal. Dalam sistem kristalografi juga, masing-masing sumbu kristal dapat saling tegak lurus, dan dapat tidak saling tegak lurus.
Nilai vektor pun dapat sama untuk semua sumbu kristal, dan dapat pula tidak sama. Nilai vektor ini nantinya yang akan menentukan suatu kristal bersifat simetris atau tidak
simetris. Kristal yang bersifat simetris dapat dijumpai dalam bentuk kubus (Gambar kanan bawah
Jumlah sumbu kristal dan simetri kristal
Telah disebutkan di atas bahwa, tidak semua kristal di alam memiliki bentuk kristal yang simetri, sebagian di antaranya berbentuk non-simetri. Bentuk paling simetri dari suatu benda adalah bola, piramid, kubus dan dodekahedron. Bentuk simetri kristal ini ditentukan oleh jumlah sumbu kristal, yaitu 3 (tiga), dengan nilai vektor untuk semua sumbu kristal adalah sama. Bentuk tak-simetri kristal adalah heksagon, prisma, trapesium dan rombis. Untuk itulah, dalam sistem kristalografi, juga diketahui ada sistem kristal yang memiliki empat sumbu kristal, yaitu trigonal dan hexagonal; serta ada sumbu-sumbu kristal yang kedudukannya tidak saling tegak lurus, yaitu monoklin dan triklin. Gambar menjelaskan sumbu-sumbu kristal dalam sistem kristalografi yang memiliki sistemisometri dan non-isometri.Sumbu kristal dengan kedudukan tak-simetri lebih banyak di jumpai dalam mineralogi.Mineral yang paling banyak dijumpai di alam bahkan di Indonesia, yaitu piroksen klino,horenblenda, biotit, plagioklas, K-feldspar dan muskovit. Mineral-mineral tersebutdiketahui berada dalam deret reaksi Bowen (Bowen Reaction Series). Mineral-
mineraltersebut memiliki bentuk kristal dalam sistem kristal monoklin dan triklin. Olivin danpiroksen orto memiliki bentuk kristal dalam sistem kristal ortorombik. Kuarsa memilikibentuk kristal dalam sistem kristal tetragonal. Mineral dengan kelimpahan di alam tidakmerata, seperti mineral sulfida yaitu pirit dan kalkopirit, galena dan intan (diamond) memiliki bentuk kristal dengan sistem kristal isometris.
KESIMPULAN
Sumbu simetri dalam kristalografi adalah garis imajiner yang melintasi pusat kristal, yang sangat penting untuk menentukan penampilan kristal saat diputar. Ada tiga jenis sumbu simetri: gire, yang menunjukkan jumlah penampilan yang sama setelah satu rotasi penuh;
giroide, yang melibatkan pencerminan pada bidang cermin putar; dan sumbu inversi putar, yang mencakup rotasi dan pencerminan melalui pusat kristal.
Dalam konteks sumbu simetri gire, ada variasi seperti bigyre, trigyre, tetragyre, dan hexagyre, yang masing-masing menunjukkan jumlah penampilan berbeda setelah rotasi.
Sementara itu, sumbu cermin putar (gyroide) juga memiliki nilai tertentu berdasarkan sudut rotasi dan pencerminan.
Panjang dan posisi sumbu kristal mengikuti prinsip koordinat Kartesius, di mana setiap sumbu memiliki nilai vektor yang bisa positif atau negatif. Kristal bisa bersifat simetris atau tidak, tergantung pada jumlah sumbu dan posisi relatifnya. Bentuk simetri yang paling umum ditemukan pada kubus dan dodekahedron, sedangkan bentuk non-simetri lebih sering terlihat dalam mineral, seperti piroksen klino dan biotit.
Dengan memahami konsep-konsep ini, kita dapat lebih dalam mengeksplorasi karakteristik dan klasifikasi berbagai jenis kristal serta mineral yang ada di alam
DAFTAR PUSTAKA
MULYANINGSIH, S. (2015). KRISTALOGRAFI & MINERALOGI (1st ed.). AKPRIND PRESS.
Prayitno, B. & Laboratorium Kristalografi & Mineralogi Prodi Teknik Geologi Fakultas Teknik Universitas Islam Riau. (2016). PANDUAN PRAKTIKUM KRISTALOGRAFI &
MINERALOGI. Modul Kristalografi Dan Mineralogi.
